Hohe elektrische Fahranteile im Stadtverkehr, uneingeschränkte Alltagstauglichkeit und ausgezeichnete Umwelteigenschaften – das sind die Vorzüge eines Hybrid-Antriebes. Zum Einsatz kommt die Technik im Mazda2 Hybrid, der als erstes Modell der Marke über einen selbstladenden Vollhybridantrieb verfügt. Bestandteile des Antriebssystems sind ein 1,5-Liter-Dreizylinder-Atkinson-Benzinmotor mit 68 kW/92 PS, ein Permanentmagnet-Synchron-Elektromotor mit 59 kW/80 PS, eine Hochleistungs-Lithium-Ionen-Batterie, eine Steuereinheit und eine Leistungsverzweigung mittels speziellem CVT-Getriebe.

Während die 177,6-Volt-Lithium-Ionen-Batterie dank hoher Leistungsdichte und schnellem Stromfluss hohe elektrische Fahranteile ermöglicht, dient das CVT-Planetengetriebe als Leistungsverzweigung: Die Leistung, die von Verbrennungsmotor und Elektromotor erzeugt wird, läuft hier zusammen und wird je nach den aktuellen Anforderungen verteilt, um eine optimale Balance aus Fahrdynamik und Effizienz zu erreichen. Der Kraftstoffverbrauch liegt im kombinierten WLTP-Zyklus bei nur 3,8 bis 4,0 Liter je 100 Kilometer, was WLTP CO₂-Emissionen von 87 bis 93 g/km entspricht sowie im kombinierten NEFZ-Zyklus bei nur 3,2 bis 3,0 Liter je 100 Kilometer, was NEFZ CO₂-Emissionen von 72 bis 68 g/km entspricht.

Bei stehendem Fahrzeug wird der Verbrennungsmotor automatisch abgeschaltet. In Situationen, in denen der Benziner nur mit geringer Effizienz betrieben werden kann – etwa beim Anfahren und in unteren bis mittleren Geschwindigkeitsbereichen – fährt das Fahrzeug bei ausreichender Batterieladung automatisch im EV-Modus. Dieser ermöglicht ein extrem leises Fahren ohne Kraftstoffverbrauch und somit ohne CO₂-Emissionen und darüber hinaus ohne den Ausstoß von Schadstoffen wie NO_X und Rußpartikeln.

Beim Verzögern und Bremsen agiert der Elektromotor als Hochleistungs-Generator für eine effektive Rekuperation der Bewegungsenergie: Die beim Verzögern normalerweise als Wärme freigesetzte kinetische Energie wird zurückgewonnen und als elektrische Energie in der Batterie gespeichert. Ein vom Verbrennungsmotor angetriebener Motor-Generator hält den Ladezustand der Batterie konstant – ein externes Aufladen ist dadurch weder nötig noch möglich.